De functionele realisatie van speciaalpapier tijdens de productie is afhankelijk van specifieke processen en chemische toevoegingen. Bij olie{1}}afstotende behandelingen worden bijvoorbeeld fluor-bevattende middelen-zoals perfluoralkyl-gesubstitueerde aminen, quaternaire ammoniumzouten en acrylaten-in het papier verwerkt, hetzij door interne toevoeging aan de pulp tijdens het maken van papier, hetzij via oppervlakte-impregnatie en lijmingstechnieken. Tijdens de daaropvolgende verwarmings- en droogfase vormen deze additieven een monomoleculaire laag op de papiervezels met de perfluoralkylgroepen naar buiten gericht, waardoor effectief wordt voorkomen dat olie het papier binnendringt.
Wat water-afstotende behandelingen betreft, is paraffine-emulsie een waterafstotend middel in de vroege- fase en relatief goedkoop-kosten-, dat doorgaans via oppervlakte-impregnering op het papier wordt aangebracht. Siliconen vertegenwoordigen echter de meest gebruikte klasse van waterafstotende middelen; hun waterige emulsieformuleringen-versterkt door de toevoeging van emulgatoren en silica op nanoschaal-veroorzaken een "lotusbladeffect" op het papieroppervlak, waardoor waterdruppels gemakkelijk van het papier kunnen rollen.
Vlamvertragende behandeling vormt een ander cruciaal aspect van de productie van speciaal papier. Vlamvertragers kunnen worden geïntroduceerd als in water-onoplosbare vaste poeders die tijdens de papierproductie direct aan de pulp worden toegevoegd, of als in water-oplosbare middelen die via impregnatieprocessen in het papier worden opgenomen. Zodra het papier is gedroogd en afgewerkt, geven deze vlamvertragers het materiaal brandvertragende eigenschappen.
Wat hittebestendige behandelingen betreft, worden de prestaties van het papier in omgevingen met hoge- temperaturen verbeterd door het gebruik van chemisch gemodificeerde natuurlijke polymeren-zoals mengsels van glucomannan en stikstof-bevattende verbindingen-en synthetische polymeerharsen, waaronder siliconenharsen en polyolefinen. Hiervan vertonen siliconenharsen uitzonderlijke prestaties; de hoge bindingsenergie van hun Si-O-bindingen maakt de hars zeer stabiel en bestand tegen afbraak, waardoor het materiaal een uitstekende hittebestendigheid krijgt.
Functionele realisatie van speciaal papier
Olie-Afstotende behandeling
Tijdens de productie is de functionele realisatie van speciaalpapier afhankelijk van specifieke processen en chemische toevoegingen. Bij olie{1}}afstotende behandelingen worden bijvoorbeeld fluor-bevattende middelen-zoals perfluoralkyl-gesubstitueerde aminen, quaternaire ammoniumzouten en acrylaten-in het papier verwerkt, hetzij door interne toevoeging aan de pulp tijdens het maken van papier, hetzij via oppervlakte-impregnatie en lijmingstechnieken. Tijdens de daaropvolgende verwarmings- en droogfase vormen deze additieven een monomoleculaire laag op de papiervezels met de perfluoralkylgroepen naar buiten gericht, waardoor effectief wordt voorkomen dat olie het papier binnendringt.
Waterdichtingsbehandeling
Op dezelfde manier omvat de waterdichtingsbehandeling verschillende processen en chemische middelen. Paraffine-emulsie is een goedkoop waterdichtingsmiddel in een vroeg- stadium,- dat via oppervlakte-impregnering op papier wordt aangebracht. Siliconen zijn daarentegen de meest gebruikte waterdichtmakende middelen; hun waterige emulsieproducten-geformuleerd met emulgatoren en silica op nanoschaal-creëren een "lotusbladeffect" op het papieroppervlak, waardoor waterdruppels er gemakkelijk vanaf rollen.
Vlamvertragende behandeling
Vlamvertragende behandeling is een cruciale stap in de productie van speciaal papier. Vlamvertragers kunnen worden geïntroduceerd als in water-onoplosbare vaste poeders die tijdens het papierproductieproces aan de pulp worden toegevoegd, of als in water-oplosbare middelen die via een impregnatieproces op het papier worden aangebracht. Zodra het papier is gedroogd, geven deze vlamvertragers het materiaal vlamvertragende eigenschappen.
Hittebestendigheidsbehandeling
Om de papierprestaties in omgevingen met hoge -temperaturen te verbeteren, worden op natuurlijke en synthetische polymeren- gebaseerde chemicaliën gebruikt om de hittebestendigheid te vergroten. Het gaat hierbij om chemisch gemodificeerde natuurlijke polymeren-zoals mengsels van glucomannan en stikstof-bevattende verbindingen-en ook om synthetische polymeerharsen, zoals siliconenharsen en polyolefinen. Hiervan vallen siliconenharsen op vanwege hun uitzonderlijke hittebestendigheid en niet-kleefeigenschappen, die worden toegeschreven aan de inherente stabiliteit van hun Si-O-bindingen.
Hittebestendigheid en niet--kleef-/loslaateigenschappen van papier
Hittebestendige middelen
Siliconenharsen blinken uit als hitte{0}}bestendige beschermingsmiddelen voor papiervezels. De hoge bindingsenergie van hun Si-O-bindingen maakt de hars zeer stabiel en bestand tegen afbraak, waardoor het materiaal een uitstekende hittebestendigheid krijgt. Bovendien bezitten siliconenharsen uitstekende non{4}}kleef- en lossingseigenschappen-een kenmerk dat van bijzonder belang is bij papierverwerkingstoepassingen.
Niet-Stick/Release Agents
Anti-kleef- en loslaatbehandelingen vormen een cruciaal proces bij de papierproductie. Deze behandelingen worden voornamelijk gebruikt bij de productie van onder meer zelf-labelpapier, druk-gevoelig zelfklevend papier, samengesteld lossingspapier voor decoratieve materialen, lossingspapier voor synthetisch leer en lossingspapier voor medische diagnostische apparaten. Door deze behandelingen verkrijgt het papier de noodzakelijke anti-aanbak- en loslaatmogelijkheden om te voldoen aan de uiteenlopende eisen van diverse toepassingen. Met name lossingsmiddelen op basis van siliconen- worden op grote schaal gebruikt voor anti-aanbakbehandelingen- vanwege hun inherente chemische stabiliteit.
Impregnatie- en coatingproces
Vereisten voor basispapier
Bij het impregnatie- en coatingproces moet het basispapier voldoende natte sterkte bezitten om breuk of scheuren tijdens de impregnatiefase te voorkomen; Daarom wordt meestal houtpulp met lange- vezels geselecteerd. Het basispapier moet een uitstekend absorptievermogen vertonen om een grondige opname van het impregneermiddel te garanderen; bovendien wordt het niet op maat gemaakt en worden de mate van verpulveren, persen en kalanderen relatief laag gehouden.
Soorten en toepassingen van impregneermiddelen
Impregneermiddelen zijn er in een grote verscheidenheid, waaronder harsen, latexen, oliën en paraffinewassen. Verschillende middelen zorgen voor specifieke eigenschappen, waardoor ze geschikt zijn voor diverse papiertoepassingen. Op hars-gebaseerde impregneermiddelen-zoals fenolharsen en melamine-formaldehydeharsen- geven papier bijvoorbeeld eigenschappen zoals waterbestendigheid, oliebestendigheid, slijtvastheid en elektrische isolatie, waardoor ze ideaal zijn voor decoratief papier en gelamineerd composietpapier. Op latex-gebaseerde impregneermiddelen-zoals styreen-butadieenlatex en neopreenlatex-verhogen de interne sterkte en slijtvastheid van het vel papier en vinden toepassing in speciaal veiligheidspapier en rugpapier met houtfineer. Op olie- en paraffine-gebaseerde impregneermiddelen bieden daarentegen uitstekende waterbestendigheid, vochtbestendigheid en transparantie, waardoor ze geschikt zijn voor olie-bestendig, water-bestendig en vocht-verpakkingspapier.
Procesapparatuur
Bij het impregnatie- en coatingproces zijn de belangrijkste componenten van de uitrusting de impregneertank, het droogcilindergedeelte en de knijprollen. Zowel de impregneerrollen als de tank zijn gemaakt van roestvrij staal om roestbestendigheid en duurzaamheid te garanderen. Het drukrolsamenstel bestaat uit een rubberen rol en een verchroomde-geplateerde rol; de druk ertussen is instelbaar en de rubberen rol heeft een loslaatbehandeling nodig om te voorkomen dat de latex aan het oppervlak blijft hechten. Algemene apparatuur die wordt gebruikt bij het impregnatieproces-zoals ondiepe- impregneertanks en droogcilinders-moet worden ontworpen met het oog op duurzaamheid en niet-kleefeigenschappen om een langere levensduur te garanderen.